固態電池技術從中日韓起步到現在,已經十幾年了,各國投入了大量資金。
上世紀80年代,日本就開始摸索該項技術,2010年,豐田正式立項,韓國三星和韓國Sk集團旗下的電動汽車電池制造公司(SK On)在2011年跟上。
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中國寧德時代和比亞迪從2012年起布局。
起初以為換掉液態電解質,就能輕松提升安全和續航,結果技術被限制得很嚴重。
日韓企業專利多,日本占全球36%,中國27%,韓國18%,但專利多不等于能落地。
各國政府也給補貼,日本經濟產業省認證豐田計劃,中國科技部資助項目,可量產總推遲。
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日本豐田本來喊話表示固態電池將于2025年小規模生產,但由于疫情的影響將拖延到2026年,現在又表示要進一步推遲到2027年后才行。
他們的硫化物路線導電好,但材料怕水,生產線得全密封,成本翻倍。
韓國三星SDI在2024年建了試生產線,能量密度到900Wh/L,可實際測試循環壽命才800次,氧化物路線穩定但導電慢。并行兩條路分散資源,到2026年還是實驗室階段。
中國比亞迪2024年下線60Ah電芯,能量密度400Wh/kg,但多是半固態,含10%液態,真正全固態卡在界面接觸。
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界面問題是頭疼事,固體電解質和電極硬碰硬,接觸點少,鋰離子跑不過去,阻力大20%。堆積就長枝晶,微米級就短路。
電極膨脹收縮10%,用久了接觸失效,容量掉5%每循環。加納米涂層能優化,但成本漲30%。
材料選型也難,聚合物工藝熟但導電率低10^-5 S/cm,氧化物便宜安全卻導電差,硫化物導電10^-2 S/cm強,可對空氣水分敏感,需惰性環境,純度要99.9%。
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日韓專注實驗室,豐田專利多68%,但從實驗到工廠轉化慢,驗證兩年起步。
韓國企業資源散,氧化物用于安全,硫化物高密度,可不穩定。
中國三線并進,氧化物硫化物聚合物全抓,先推半固態建產業鏈。比亞迪和寧德時代用產業鏈優勢,從材料到應用閉環,2026年上汽昊鉑車型路測全固態,廣汽計劃同年裝車。
芬蘭初創公司(Donut Lab)在2026年CES秀出400Wh/kg電池,5分鐘滿電,循環10萬次,但充電功率720kW,實際驗證穩定性差。
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成本高是一大難題,全固態單Wh 2.3元,是液態2.5倍。
生產需真空干燥,重量損失0.5%以下,雜質影響導電10%。試錯費百萬級一批,日本國土小,產業鏈集中難面面俱到。
中國家底厚,設備市場擴容,單線5-8吉瓦時,支持批量驗證。
韓國三星與美國電池公司Solid Power合作,2025年建試線,中國寧德時代團隊擴到1000人,2027年小批量。
技術突破靠靈感,吳凱說寧德時代成熟度從4到2027年7-8級。
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硫化物遇水有毒,生產復雜,聚合物能量密度提升有限。
日韓想彎道超車,豐田四次強調2027年,可良率才65%,遠低于液態95%。
中國漸進,先半固態續航超1000km,再迭代。
2026年1月,中日韓無公開量產線,計劃多是2027年后。
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持久戰打法不同,日本死磕硫化物,韓國并行,中國多腿走路。
產業鏈完整是中國王牌,90%正負極材料產能在這里,日韓離不開中國供應鏈。
臺灣輝能2023年領先能量密度,現在停滯,沒市場氛圍拉動。豐田專利基礎結構多,離開中國難商業化。
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